恒定电流知识点总结

1 / 53 恒定电流知识点总结 高二物理恒定电流知识点总结 知识点 基本 概念 电流：定义、微观式： I=q/t， I=nqSv 电压：定义、计算式： U=W/q， U=IR。导体产生电流的条件：导体两端存在电压 电阻：定义计算式： R=U/I， R=l/s 。金属导体电阻值随温度升高而增大 电动势：由电源本身决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量 电阻定律： R=l/s 部分电路： I=U/R 欧姆定律： 闭合电路： I=E/(R+r)，或 E=U 内 +U 外 =IR+Ir 适用条件：用于金属和电解液导电 公式： W=qU=Iut 电功 纯电阻电路：电功等于电热 非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能 用电器总功率： P=UI，对纯电阻电路： P=UI=I2R=U2/R 电源总功率： P 总 =EI 电源输出功率： P出 =UI 电源损失功率： P损 =I2r 电源的效率： ?规律 电功率 PU 出 ?100%?100%， PE 总实验 伏安法测电阻：R=U/I，注意电阻的内、外接法对结果的影响 电表的改装：多用电表的应用， 描绘小灯泡的伏安特性 测定金属的电阻2 / 53 率 ： =R s / l 测定电源电动势和内阻 请在下面画出最后三个电学实验的原理图 1、甲、乙两个定值电阻分别接入电路中，通过电阻的电流强度与电阻两端电压的关系如图 14-5所示，根据图线可知 A.甲的两端电压总比乙两端电压大 B.甲电阻比乙的电阻小 C.加相同电压时，甲的电流强度比乙的小 D.只有甲两端电压大于乙两端电压时，才能使甲、乙中电流强度相等 2、如图 14-6所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流 I的关系图线，下列说法中正确的是 A.路端电压都为 U0时，它们的外电阻相等 B.电流都是 I0时，两电源的内电压相等 3 / 53 C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势 D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻 3、在如图 14-16 所示电路中，当变阻器的滑动头向端移动时， A电压表示数变大，电流表示数变小 B电压表示数变小，电流表示数变大 C电压表示数变大，电流表示数变大 图 14-16 D电压表示数变小，电流表示数变小 4理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将 头发吹干。设电动机线圈电阻为 R1 ，它与电热丝电阻值 R2 串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为 U，电流为 I，4 / 53 消耗的电功率为 P，则有 P?UI P?UI P?I(R1?R2) P?I(R1?R2) 22 图 14-5 图 14-6 A B C D 5、下列各种说法中正确的是 A电流的定义式 I=q/t，适用于任何自由电荷的定 向移动形成的电流。 B电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，静电力所做的功 C电动势为的干电池，表明干电池可以使 2C的电量具有的电能 5 / 53 D从 R=U/I 可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 6、如图所示电路中，电源电动势 E= 10 V，内阻 r= ，电动机的电阻 R0 =1. 0 ，电阻 R1= 1. 5 。电动机正常工作时，电压表的示数 U1= V，求 : (1)电源总功率 ? (2)电动机消耗的电功率 ? (3)电 源的输出功率 ? 7、标有 “6V ， ” 的小灯泡，测量其 0 6V 各不同电压下的实际功率，提供的器材除导线和开关外，还有： A直流电源 6V B直流电流表 0-3A C直流电流表 0-300mA D直流电压表 0-15V 6 / 53 E滑动变阻器 10 ， 2A F滑动变阻器 1k ， 实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 在虚线方框图中画出电路图 8、在 “ 测定金属的电阻率 ” 实验中，用螺旋测微器测量金 属丝直径时其刻度的位置如图所示，用米尺测量出金属丝的 有效长度 l=金属丝的电阻大约为 4 ，先用伏安法 测出金属丝的电 阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料常 温下的电阻率 从图中可读出金属丝的直径为 mm. 在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外， 还有如下实验器材供选择： 7 / 53 A直流电源：电动势约，内阻很小 B电流表 A1：量程 0，内阻约为 C电流表 A2：量程 0，内阻约为 D 电压表 V1：量程 0 3V，内阻约为 3k E 电压表 V2：量程 0 15V，内阻约为 15k F 滑动变阻器 R1：最大阻值 20 G滑动变阻器 R2：最大阻值 500 H 开关、导线若干 为了 提高实验的测量精度和仪器操作的方便，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是 ，电压表是 ，滑动变阻器是 根据所选的器材，用铅笔在下图所示的虚线方框 中画出完整的实验电路图 若根据伏安法测出电阻丝的电阻为 则这种金属材料的电阻率为多少 ?m 8 / 53 ， 恒定电流知识点总结 一、部分电路欧姆定律 电功和电功率 (一 )部分电路欧姆定律 1电流 (1)电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是： 要有能自由移动的电荷； 导体两端存在电压。 (2)电流强度：通过导体横截面的电量 q 跟通过这些电量所用时间 t 的比值，叫电流强度。 9 / 53 电流强度的定义式为： 电流强度的微观表达式为： n 为导体单位体积内的自由电荷数， q是自由电荷电量， v 是自由电荷定向移动的速率， S是导体的横截面积。 (3)电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部由电源的负极流向正极。 2电阻定律 (1) 电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上： 。 (2)电阻定律：公式： 10 / 53 ，式中的为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定。纯金属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 (3)半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。 半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。 (4)超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导；发生超导现象的物体叫超导 体，材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度 Tc。 3部分电路欧姆定律 内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成11 / 53 反比。 公式： 适用范围：金属、电解液导电，但不适用于气体导电。 欧姆定律只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路。 伏安特性：描述导体的电压随电流怎样变化。 若 线性元件； 若 (二 )电功和电功率 1电功 (1)实质：电流做功实际上就是电场力对电荷做功，电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程。 (2) 12 / 53 计算 公式：适用于任何电路。 图线为曲线叫非线性元件。 图线为过原点的直线，这样的元件叫 2电功 率 只适用于纯电阻电路。 (1)定义：单位时间内电流所做的功叫电功率。 (2) 计算公式：适用于任何电路。 3焦耳定律 只适用于纯电阻电路。 电流通过电阻时产生的热量与电流的平方成正比，与电阻大小成正比，与通电时间成正比，即 (三 )电阻的串并联 1电阻的串联 电流强度： 13 / 53 电 压： 电 阻： 电压分配： ， 功率分配： 2电阻的并联 电流强度 电 14 / 53 压， 电 阻 电流分配， 功率分配 ， 注意：无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率 P是等于 各个电阻耗电功率之和，即 P=P1+ P2+Pn 二、闭合电路欧姆定律 (一 )电动势 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，例如一节干电池的电动势 E=，物理意义是指：电路闭合后，电流通过电源，每通过 lC 的电荷，干电池就把的化学能转化为电能。 15 / 53 (二 )闭合电路的欧姆定律 1闭合电路欧姆定律 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比： 常用表达式还有： 2路端电压 U随外电阻 R 变化的讨论 和 。 电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变， 而电流、路端 电压是随着外电路电阻的变化而改变的： (1)外电路的电阻增大时， I 减小，路端电压升高； (2)外电路断开时， R= 。路端电压 U=E； 16 / 53 (3)外电路短路时， R=0， U=0 ， (短路电流 )短路电流由电源电动势和内阻共同决定由于 r一般很小。短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾。 路端电压随外电阻变化的图线如图所示。 3电源的输出功率随外电阻变化的讨论 (1)电源的工作功率： 率。 (2) 内耗功率： (3) 17 / 53 输出功率： 特别地，当外电路为纯电阻电路时，。 ，这个功率就是整个电路的耗电功率，通常叫做电源的供电功，式中 U 为路端电压。 由且最大值 得，故 R=r 时最大， 为，图线如图所示。 可见，当 R r时， R 增大，输出功率增大。 当 R r时， R 增大，输 出功率减小。 三、电阻的测量 (一 )伏安法测电阻 1原理 18 / 53 ，其中 U为被测电阻两端电压， I 为流经被测电阻的电流。 2两种测量电路 内接法和外接法 (1)内接法 电路形式：如图所示。 误差： 适用条件：当 R RA，即内接法适用于测量大电阻。 (2)外接法 电路形式：如图所示。 测量误差： ，即 R 测 Rx 19 / 53 适用条件： R Rv即外接法适用于测小电阻。 3怎样选择测量电路 (1)当被测电阻 Rx的大约阻值以及伏特表和电流表内阻 RVRA已知时； 若，用内接法。 若 ，用外接法 (2)当 Rx的大约阻值未知时采用试测法，将电流表、电压表及被测电阻 Rx 按下图方式连接成电路；接线时，将电压表左端固定在 a处，而电压表的右端接线柱先后与 b 和 c 相接，与 b 相接时，两表示数为 (U1， I1)，当与 c 接触时，两表示数变为 (U2， I2)； 恒定电流 20 / 53 1. 电源和电流 电流产生原因：负电荷的定向移动 单位时间通过恒定导体电荷： 2. 电动势 电动势 3. 欧姆定律 测量导体电流和电压： U-I 图： 导体的伏安特性曲线： 4. 电功率： 焦耳定律： 热功率： 21 / 53 5. 电动机 每分钟做的功： 6. 电阻定律 影响因素：材料、横切面积、长度 公式 : 7. 闭合电路的欧姆定律 公式： 路端电压： 求电动势和内阻： 8. 多功能电表 欧姆表电路： 22 / 53 9. 测电池电动势和内阻 数据处理： I=0，相当于电路断路， U 为电源电动势。 U=0，相当于电路短路，可求出内阻 恒定电流知识点总结 一、部分电路欧姆定律 电功和电功率 (一 )部分电路欧姆定律 1电流 (1)电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是： 要有能自由移动的电荷； 导体两端存在电压。 23 / 53 (2)电流强度：通过导体横截面的电量 q 跟通过这些电量所用时间 t 的比值，叫电流强度。 电流强度的定义式为： 电流强度的微观表达式为： n 为导体单位体积内的自由电荷数， q是自由电荷电量， v 是自由电荷定向移动的速率， S是导体的横截面积。 (3)电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与 负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部由电源的负极流向正极。 2电阻定律 (1)电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：。 (2)电阻定律：公式：，式中的为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定。纯金属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 24 / 53 (3)半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。 半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。 (4)超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导；发生超导现象的物体叫超导体，材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度 Tc。 3部分电路欧 姆定律 内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。 公式： 适用范围：金属、电解液导电，但不适用于气体导电。 欧姆定律只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路。 25 / 53 伏安特性：描述导体的电压随电流怎样变化。若 件叫线性元件； 图线为过原点的直线，这样的元 若图线为曲线叫非线性元件。 (二 )电功和电功率 1电功 (1)实质：电流做功实际上就是电场力对电荷做功，电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程。 (2)计算公式：适用于任何电路。 2电功率 只适用于纯电阻电路。 (1)定义：单位时间内电流所做的功叫电功率。 (2)计算公式：适用于任何电路。 3焦耳定律 只适用于纯电阻电路。 26 / 53 电流通过电阻时产生的热量与电流的平方成正比，与电阻大小成正比，与通电时间成正比，即 (三 )电阻的串并联 1电阻的串联 电流强度： 电 压： 电 阻： 电压分配：， 功率分配： 2电阻的并联 电流强度 电 压， 27 / 53 电 阻 电流分配， 功率分配即 P=P1+ P2+Pn ， 注意：无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率 P是等于各个电阻耗电功率之和， 二、闭合 电路欧姆定律 (一 )电动势 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，例如一节干电池的电动势 E=，物理意义是指：电路闭合后，电流通过电源，每通过 lC 的电荷，干电池就把的化学能转化为电能。 (二 )闭合电路的欧姆定律 1闭合电路欧姆定律 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中28 / 53 的电阻之和成反比： 。 常用表 达式还有： 和 2路端电压 U随外电阻 R 变化的讨论 电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的： (1)外电路的电阻增大时， I 减小，路端电压升高； (2)外电路断开时， R=。路端电压 U=E； (3)外电路短路时， R=0， U=0， (短路电流 )短路电流由电源电动势和内阻共同决定由于 r 一般很小。短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾。 路端电压随外电阻变化的图线如图所示。 29 / 53 3电源的输出功率随外电阻变化的讨论 (1)电源的工作功率： 电功率。 (2)内耗功率： (3)输出功率：。 ，这个功率就是整 个电路的耗电功率，通常叫做电源的供，式中 U 为路端电压。 特别地，当外电路为纯电阻电路时， 由大，且最大值 得，故 R=r 时最 为，图线如图所示。 可见，当 R r时， R 增大，输出功率增大。 当 R r时， R 增大，输出功率减小。 30 / 53 三、电阻的测量 (一 )伏安法测电阻 1原理 ，其中 U为被测电阻两端电压， I 为流经被测电阻的电流。 2两种测量电路 内接法和外接法 (1)内接法 电路形式：如图所示。 误差： 适用条件：当 R RA，即内接法适用于测量大电阻。 (2)外接法 电路形式：如图所示。 31 / 53 测量误差： 3怎样选择测量电路 ，即 R 测 Rx 适用条件： RRv即外接法适用于测小电阻。 (1)当被测电阻 Rx的大约阻值以及伏特表和电流表内阻 RVRA已知时； 若，用内接法。 若，用外接法 (2)当 Rx的大约阻值未知时采用试测法，将电流表、电压表及被测电阻 Rx 按下图方式连接成电路；接线时，将电压表左端固定在 a处，而电压表的右端接线柱先后与 b 和 c 相接，与 b 相接时，两表示数为 (U1， I1)，当与 c 接触时，两表示数变为 (U2， I2)； 若即电压表示数变化 大宜采用安培表外接法。 若即电流表示数变化较显著时，宜采用安培表内接法。 32 / 53 4滑动变阻器的两种接法 限流式和分压式 (1)限流式：如图所示，即将变阻器串联在电路中。在触头 P从变阻器左端移动到右端过程中，电阻 Rx 上的电压变化范围为： (2)分压式：如图所示，当触头 P 从变阻器左端移动到右端过程中，电阻 Rx上的电压变化范围是 0 E(忽略电源内阻 )。 若要求待测电阻的电压从 0开始变化时，变阻器一定采用分压式。 恒定电流 一、电流 1、电流：电荷的定向移动形成电流 2、电流产生的条件： 33 / 53 a）导体内有大量自由电荷 b）导体两端存在电势差 c）导体中存在持续电流的条件：是保持导体两端的电势差。 3、电流的方向：电流可以由正电荷的定向移动形成，也可以是负电荷的定向移动形成，也可以是 由正负电荷同时定向移动形成。习惯上规定：正电荷定向移动的方向为电流的方 向。 说明：负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同。金属导体 中电流的方向与自由电子定向移动方向相反。 电流有方向但电流强度不是矢量。 方向不随时间而改变的电流叫直流；方向和强度都不随时间34 / 53 改变的电流叫做恒定电 流。通常所说的直流常常指的是恒定电流。 4、电流的宏观表达式： I=q/t，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 5、电流的微观表达式： I=nqvS 二、电源和电动势 1、电源：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 2、非静电力：电源内使正、负电荷分离，并使正电荷聚积到电源正极，负电荷聚积到电源负极的 非静电性质的作用。 来源：在化学电池中，非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的 35 / 53 化学作用；在温差电源中，非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用；在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用，即洛伦兹力。变化磁场产生的有旋电场也是一种非静电力，但因其力线呈涡旋状，通常不用作电源，也难以区分内外。 作用：电源内部的非静电力使电源两极间产生并维持一定的电势差。当电源两极与电路接通后，在静电力推动下，正电荷从电源正极经电路移至负极，电势降低；在电源内部，非静电力克服静电力的阻碍，使正电荷又从负极经电源内部移至正极，从而形成电荷流动的回路，该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。因此，静电力和非静电力是构成电流回路的两个必要因素。 电源的几 个参数： 电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小 无关 内阻 :电源内部的电阻 36 / 53 容量：电池放电时能输出的总电荷量其单位是： Ah ，mAh. 注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小 注意：在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。 3电动势：在电源内部，非静电力所做的功 W 与被移送的电荷 q的比值叫电源的电动势。 定义式： E=W/q 物理意义：表示电源把其它形式的能转化为电能的本领。电动势越大，电路 中每通过 1C 电量时，电源将其它形式的能转化成电能 的数值就越多。 注意： 电动势的大小由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积、外电路无 关。 37 / 53 电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。 电动势在数值上等于非静电力把 1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的 功。 三、部分电路欧姆定律 1、导体的电阻：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻， R=U/I 注意： A、对于给定导体， R一定，不存在 R 与 U成正比，与I 成反比的关系， R 只跟导体本身 的性质有关； B、这个式子给出了测量电阻的方法 伏安法； C、电阻反映导体对电流的阻碍作用。 38 / 53 (转 载于 : 海达 范文 网 :恒定电流知识 点总结 )2、部分电路欧姆定律：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比， I=U/R 适应范围：一是部分电路，二是金属导体、电解质溶液，不适用于气体导电。 3、导体的伏安特性曲线：用纵坐标表示电流 I，横坐标表示电压 U，这样画出的 I-U 图象叫做导体的伏安特性曲线。 注意：对于电阻一定的导体， U-I 曲线和 I-U 曲线都是过原点的直线，但是 U-I 图像的斜 率表示电阻， I-U 图像的斜率表示电阻的倒数，在比较电阻大小的时候注意是 U-I 图还是 I-U图； 当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不是直线。 39 / 53 4、 线性元件和非线性元件 线性元件：伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。 非线性元件：伏安特性曲线是曲线，即电流与电压不成正比的电学元件 5、导体中的电流与导体两端电压的 关系 对同一导体，导体中的电流跟它两端的电压成正比。 在相同电压下， U/I 大的导体中电流小， U/I 小的导体中电流大。所以 U/I反映了导体阻 碍电流的性质，叫做电阻 在相同电压下，对电阻不同的导体，导体的电流跟它的电阻成反比。 四、串联电路和并联电路 40 / 53 1、串联电路 电 路 中 各 处 的 电 流 强 度 相 等 。 I1=I2=I3=?I U1/R1=U2/R2=U 总 /R总 电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U1+U2+U3+?=U 串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。 R1+R2+R3+?=R 串 联 电 路 的 功 率 分 配 ： P=I2R P1+P2+P3=P P1P2P3P=?=R1R2R3RU1U2U3U=?=I R1R2RR3=I2 n 个相同电池串联： En = nE rn = nr 2、 并联电路 并联电路中各支路两端的电压相等。 U1=U2=U3=?=U 电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。I1+I2+I3+?=I 41 / 53 并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。 1/R1+1/R2+1/R3+?=1/R 对两个电阻并联有： R=R1R2/ 电流分配： I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R n 个相同电池并联： En = E rn =r/n 并 联 电 路 的 功 率 分 配 ： P=I2R P1+P2+P3=P P1R1=P2R2=P3R3?=U 3、几点注意事项： 几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一； 若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻； 若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大 ； 若并联的支路增多时，总电阻将减小； 42 / 53 当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。 4、混联电路的分析方法： 1分支法； 2等势法 5、含容电路的计算：电容器充放电时形成电流，稳定时视为断路，解题的关键是确定电容器两极 间的电势差 6、电流表的改装 电流表的原理：电流表 G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指 针偏角 与电流强度 I 成正比，即 kI，故表的刻度是均匀的 表头：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其它电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读 出来的 43 / 53 描述表头的三个特征量：电表的内阻 Rg、满偏电流 Ig、满偏电压 Ug，它们之间的关系是 Ug=IgRg，因而若已知电表的内阻 Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即用电流表可以表示电压，只是刻度盘的刻度不同因此，表头串联使用视为电流表，并联使用视为电压表 电表改装和扩程：要抓住问题的症结所在，即表头内线圈容许通过的最大电流或允许加的最大电压是有限制的 电流表改装成电压表 方法：串联一个分压电阻 R，如图所示，若量程扩大 n 倍，即 n 串联的电阻值 R?URRg?(n?1)RgUgU，则根据分压原理，需 Ug，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大 电流表改装成电流表 方法：并联一个分流电阻 R，如图 7-2-4 所示，若量程扩大n 倍，即 n 44 / 53 的分流原理，需要并联的电阻值 R? 改装后的几点说明： 改装后，表盘刻度相应变化，但电流计的参数 电流计指针的偏转角度与通过电流计的实际电流成正比 改装后的电流表的读数为通过表头 G与分流小电阻 R小所组成并联电路的实际电流强度；改 装后的电压表读数是指表头 G与分压大电阻 R大所组成串联电路两端的实际电压 非理想电流表接入电路后起分压作用，故测量值偏小；非理想电压表接入电路后起分流作用 故测量值也偏小 考虑电表影响的电路计算问题，把电流表和电压表当成普通的电阻，只是其读数反映了流过 45 / 53 电流表的电流强度，或是电压表两端的电压 IIg，则根据并联电路 IgIRRg?Rgn?1，故量程扩大的倍数越高，并联电阻值越小 五、焦耳定律 1、电功：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用 W 表 示。实质是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式 能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 注意：功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即 电功等于电路中电能的减少，这是电路 中能量转化与守恒的关键表达式： W = IUt 说明： 表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度 46 / 53 和通电时间成正比。 适用条件： I、 U 不随时间变化 恒定电流 2、电功率：单位时间内电流所做的功 P=W/t=UI，电流在一段电路上做功 的功率 P，和等于电流 I 跟这段电路两端电压 U的乘积。 3、额定功率和实际功率 a）额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。 b）实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率 P 实 =IU， U、 I 分别为用电器两端实际电 压和通过用电器的实际电流。 4、焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方，导体的电阻 和通电时间成正比 Q=I2Rt 说明： a)表明电流通过导体时要发热 ,焦耳定律就是研究电流热效应定量规律47 / 53 的。 b)注意式中各量的单位 . 5、电功和电热 : 纯电阻电路：电流 做功将电能全部转化为热能，所以电功等于电热 Q= I2Rt=W=UIt 非纯电阻电路：电流做功将电能转化为热能和其它能所以电功大于电热，由能量守恒可知 W=Q+E 其它或 UIt=I2Rt+E其它 注意：在包含有电动机 ,电解槽等非纯电阻电路中 ,电功仍等于 UIt, 电热仍等于 I2Rt.但电 功不 再等于电热而是大于电热了， UIt I2Rt 6、电功率与热功率 电功率：单位时间内电流做的功计算公式 P=W/t=UI，对于纯电阻电路 P=I2R=U2/R用电器 的额定功率是指电器在额48 / 53 定电压下工作时的功率；而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率 热功率：单位间内电流通过导体时产生的热量计算公式P=Q/t=I2R，对于纯电阻电路还有 P=UI= U2/R 电功率与热功率的关系：纯电阻电路中，电功率等于热功率非纯电阻电路中 ，电功率大于热功率 六、电阻定律 1、电阻定律：同种材料的导体，其电阻 R 与导体的长度 L成正比，与它的横截面积 S成反比 R?L s 式中 是比例常数，它与导体的材料有关， 是一个反映材料导电性能的物理量，称为 材料的电阻率，单位为欧 米。 注意：某导体形状改变后，由于质量不变，则总体积不变、电阻率不变，当长度 L和面积 S变 49 / 53 化时，应用 V SL 来确定 S、 L 在形变前后的关系，分别用电阻定律即可求出 L、 S变化 前后的电阻关系。 2、电阻率：反映材料导电性能的物理量 .材料的电阻率